CN203825213U - 一种便携式地基云图识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式地基云图识别装置，包括用于供电的电源模块、摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块；存储器设备模块、GPS模块、屏幕显示模块、通信模块分别与ARM处理器模块连接；摄像头模块与存储器设备模块连接。该装置结构简单，方便随身携带，可以随时对云图进行拍摄，提高地基云图观测效率；该装置中的GPS模块能够定位即将需要拍摄的地点精确的记录下来，实时进行处理显示；电源模块中的主电源和备用电源之间互相切换使用，延长本装置的使用时间，避免因为断电造成装置的损坏。

Description

一种便携式地基云图识别装置

技术领域

本实用新型涉及气象技术领域，特别是一种便携式地基云图识别装置。

背景技术

云在大气辐射传输中扮演着重要的角色，云的形态、分布、数量及其变化标志着大气运动的状况，实现对云的观测对于天气预报、飞行保障等有着重要意义。随着我国气象观测自动化业务的推进，气象观测业务正逐步摆脱人工观测的限制，目前一般气象要素基本都能实现自动化观测。然而地基云图种类繁多、具有一定的变化性，使得对地基云的观测成为气象观测自动化的难点。目前我国的地基云图观测大多是固定在气象台站，由气象观测人员完成观测，由此这样的观测地基云图的过程过于繁琐冗余且不方便携带。如何克服现有技术的不足已成为现有气象技术领域亟待解决的重点难题。  

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种便携式地基云图识别装置，它可以长时间的随时随地对云图进行拍摄，提高地基云图观测效率，方便携带。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本实用新型提出的一种便携式地基云图识别装置，包括用于供电的电源模块、摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块；存储器设备模块、GPS模块、屏幕显示模块、通信模块分别与ARM处理器模块连接；摄像头模块与存储器设备模块连接。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述电源模块包括CC2530芯片、LTC4414芯片、主电源、备用电源、第一至第六电阻、第一P沟道场效应管至第四P沟道场效应管、第一发光二极管和第一电容；其中，LTC4414芯片的CTL端与CC2530芯片的P1_2端连接，LTC4414芯片的Vin端分别与主电源、地、第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、CC2530芯片的P0_3端连接，第二电阻的另一端接地；LTC4414芯片的STAT端与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第四P沟道场效应管的栅极连接，第一发光二极管的正极分别与第五电阻的一端、第三P沟道场效应管的栅极、第四P沟道场效应管的栅极连接，第三P沟道场效应管的源极分别与第五电阻的另一端、第一发光二极管的负极、第四P沟道场效应管的源极连接；LTC4414芯片的SENSE端分别与第四P沟道场效应管的漏极、第二P沟道场效应管的漏极、第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地；LTC4414芯片的GATE端分别与第一P沟道场效应管的栅极、第二P沟道场效应管的栅极连接，第一P沟道场效应管的源极与第二P沟道场效应管的源极连接，第一P沟道场效应管的漏极接地，第三P沟道场效应管的漏极分别与备用电源、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端、CC2530芯片的P0_1端连接，第四电阻的另一端接地；LTC4414芯片的SENSE端分别与摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块连接。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述主电源、备用电源均为锂电池。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述第一电阻的阻值是第二电阻阻值的三倍，第三电阻阻值是第四电阻阻值的三倍。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述摄像头模块的像素为130w以上。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述存储器设备模块采用SD卡。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述ARM处理器模块为6410ARM11处理器。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述通信模块为GPRS通信模块或Wi-Fi通信模块。

作为本实用新型的一种便携式地基云图识别装置的进一步优化的方案，所述屏幕显示模块的屏幕采用电容屏且大小为4.0英寸以上，屏幕显示模块的分辨率在1024*768以上。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：该装置结构简单，方便随身携带，可以随时对云图进行拍摄，提高地基云图观测效率；该装置中的GPS模块能够定位即将需要拍摄的地点精确的记录下来，实时进行处理显示；电源模块中的主电源和备用电源之间互相切换使用，延长本装置的使用时间，避免因为断电造成装置的损坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

图2是本实用新型电源模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，本实用新型一种便携式地基云图识别装置，包括电源模块、摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块；其中电源模块对摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块供电；存储器设备模块、GPS模块、屏幕显示模块、通信模块分别与ARM处理器模块连接；摄像头模块与存储器设备模块连接。

如图2所示的本实用新型电源模块的电路图，电源模块包括CC2530芯片、LTC4414芯片、主电源、备用电源、第一至第六电阻R1、R2、R3、R5、R6，第一P沟道场效应管至第四P沟道场效应管Q1、Q2、Q3、Q4，第一发光二极管D1和第一电容C1；其中，LTC4414芯片的CTL端与CC2530芯片的P1_2端连接，LTC4414芯片的Vin端分别与主电源、地、第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第二电阻R2的一端、CC2530芯片的P0_3端连接，第二电阻R2的另一端接地；LTC4414芯片的STAT端与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与第四P沟道场效应管Q4的栅极连接，第一发光二极管D1的正极分别与第五电阻R5的一端、第三P沟道场效应管Q3的栅极、第四P沟道场效应管Q4的栅极连接，第三P沟道场效应管Q3的源极分别与第五电阻R5的另一端、第一发光二极管D1的负极、第四P沟道场效应管Q4的源极连接；LTC4414芯片的SENSE端分别与第四P沟道场效应管Q4的漏极、第二P沟道场效应管Q2的漏极、第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端接地；LTC4414芯片的GATE端分别与第一P沟道场效应管Q1的栅极、第二P沟道场效应管Q2的栅极连接，第一P沟道场效应管Q1的源极与第二P沟道场效应管Q2的源极连接，第一P沟道场效应管Q1的漏极接地，第三P沟道场效应管Q3的漏极分别与备用电源、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端、CC2530芯片的P0_1端连接，第四电阻的另一端接地；LTC4414芯片的SENSE端分别与摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块连接。

LTC4414芯片能够实现主电源和备用电源之间的自动切换。采集到的电源电压与预先设定的阈值进行比较，当主电源的电压低于相应阈值时，控制模块通过P1_2端向LTC4414的CTL引脚发送高电平，实现电源切换；如果在备用电源工作期间主电源电压恢复正常，控制模块负责向CTL引脚发送低电平，实现电源切换；当LTC4414芯片的CTL引脚为低电平时，主电源向负载输送功率，备用电源的第三P沟道场效应管Q3、第四P沟道场效应管Q4处于关断状态，当CTL引脚被切换至高电平时，则主电源的MOSFET被关断，备用电源的第三P沟道场效应管Q3、第四P沟道场效应管Q4接通，此时备用电源向负载输送功率。第一发光二极管D1作为备用电源的指示灯，第一电容C1是无极性小电容，用来过滤有波动性的电流电压的，为了使VDD能够输出稳定的电流电压的，该电路的主要功能就是电源转换。CC2530芯片的P1_2端是用来控制选择主电源和备用电源的，当引脚P1_2为低电平的时候，备用电源的第三P沟道场效应管Q3、第四P沟道场效应管Q4处于截止区即备用电源被停用，反之当引脚P1_2为高电平的时候主电源的第一P沟道场效应管Q1、第四P沟道场效应管Q2处于截止区即主电源被停用。在电源电路输出端VDD前加无极性小电容C1是用来滤波以达到VDD能够输出稳定电流。

主电源为锂电池，备用电源为锂电池，第一电阻的阻值是第二电阻阻值的三倍，第三电阻阻值是第四电阻阻值的三倍。电源模块对摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块进行供电；摄像头模块用于探拍采集云图，像素选用130w以上；存储器设备模块采用SD卡进行存储，用来存储采集来的云图图片或者存储训练好的云图特征库；ARM处理器模块为6410ARM11处理器；通信模块为GPRS通信模块或Wi-Fi通信模块。屏幕显示模块的屏幕采用电容屏且大小为4.0英寸以上，屏幕显示模块的分辨率在1024*768以上。

摄像头模块拍摄地基云图，将探拍的云图图片作为原始样本存储到存储器设备模块中；GPS模块对所处位置进行地理位置定位，方便获取云图精确地理位置信息。拍摄的云图图片进入ARM处理器模块利用地基云图识别系统（版本是V1.0，版权为南京信息工程大学所有）对原始云图图片处理识别，提取的特征与储存训练好的云图ORACLE特征库进行比较得出的云图信息反馈到屏幕显示模块。拍摄的云图图片经存储器设备模块后上传到ARM处理器模块后可直接将原始云图图片提交给通讯模块，利用通讯模块传递给终端，终端利用PC机上的云图识别系统对传递来的云图进行识别处理，处理完毕后将识别结果通过通讯模块，即GPRS或者Wi-Fi传输反馈到屏幕显示模块上。其中识别云图的方法属于现有方法，在申请号为201310147108.9的一种基于改进AdaBoost算法的地基云图识别方法中公开了，本实用新型采用的硬件电路所搭载的程序都属于公知技术，不涉及对现有步骤方法技术的改进。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能为此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式地基云图识别装置，其特征在于：包括用于供电的电源模块、摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块；存储器设备模块、GPS模块、屏幕显示模块、通信模块分别与ARM处理器模块连接；摄像头模块与存储器设备模块连接。

2.根据权利要求1所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述电源模块包括CC2530芯片、LTC4414芯片、主电源、备用电源、第一至第六电阻、第一P沟道场效应管至第四P沟道场效应管、第一发光二极管和第一电容；其中，LTC4414芯片的CTL端与CC2530芯片的P1_2端连接，LTC4414芯片的Vin端分别与主电源、地、第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、CC2530芯片的P0_3端连接，第二电阻的另一端接地；LTC4414芯片的STAT端与第六电阻的一端连接，第六电阻的另一端与第四P沟道场效应管的栅极连接，第一发光二极管的正极分别与第五电阻的一端、第三P沟道场效应管的栅极、第四P沟道场效应管的栅极连接，第三P沟道场效应管的源极分别与第五电阻的另一端、第一发光二极管的负极、第四P沟道场效应管的源极连接；LTC4414芯片的SENSE端分别与第四P沟道场效应管的漏极、第二P沟道场效应管的漏极、第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地；LTC4414芯片的GATE端分别与第一P沟道场效应管的栅极、第二P沟道场效应管的栅极连接，第一P沟道场效应管的源极与第二P沟道场效应管的源极连接，第一P沟道场效应管的漏极接地，第三P沟道场效应管的漏极分别与备用电源、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端、CC2530芯片的P0_1端连接，第四电阻的另一端接地；LTC4414芯片的SENSE端分别与摄像头模块、存储器设备模块、ARM处理器模块、屏幕显示模块、GPS模块、通信模块连接。

3.根据权利要求2所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述主电源、备用电源均为锂电池。

4.根据权利要求2所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述第一电阻的阻值是第二电阻阻值的三倍，第三电阻阻值是第四电阻阻值的三倍。

5.根据权利要求1所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述摄像头模块的像素为130w以上。

6.根据权利要求1所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述存储器设备模块采用SD卡。

7.根据权利要求1所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述ARM处理器模块为6410ARM11处理器。

8.根据权利要求1所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述通信模块为GPRS通信模块或Wi-Fi通信模块。

9.根据权利要求1所述的便携式地基云图识别装置，其特征在于：所述屏幕显示模块的屏幕采用电容屏且大小为4.0英寸以上，屏幕显示模块的分辨率在1024*768以上。